Skip to main content
Erschienen in: Annals of Surgical Oncology 1/2007

01.01.2007

Prognostic Groups in Colorectal Carcinoma Patients Based on Tumor Cell Proliferation and Classification and Regression Tree (CART) Survival Analysis

verfasst von: Vladimir A. Valera, MD, PhD, Beatriz A. Walter , MD, PhD, Naoyuki Yokoyama, MD, PhD, Yu Koyama, MD, PhD, Tsuneo Iiai, MD, PhD, Haruhiko Okamoto, MD, PhD, Katsuyoshi Hatakeyama, MD, PhD, FACS

Erschienen in: Annals of Surgical Oncology | Ausgabe 1/2007

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Background

In this study, an alternative analytical method was used to model colorectal cancer (CRC) patients’ long-term survival by assessing the prognostic value of the Ki-67 protein as a marker of tumor cell proliferation, and to illustrate the interaction between standard clinicopathologic variables and the proliferation marker in relation to their impact on survival.

Methods

A cohort of 106 surgically treated CRC patients was used for analysis. The expression of the cell-cycle-related Ki-67 protein in tumor samples was evaluated by immunohistochemistry. A score was assigned as the percentage of positive tumor cell staining, denoted as proliferation index (PI), and was used in a multivariate analysis using a recursive partitioning algorithm referred to as classification and regression tree (CART) to characterize the long-term survival after surgery.

Results

Of the covariates selected for their prognostic value, PI contributed most to the classification of survival status of patients. However, CART analysis selected the presence of distant metastasis as the best first split-up factor for predicting 5-year survival. CART then selected the following covariates for building up subgroups at risk for death: (1) PI; (2) pathological lymph node metastasis; (3) tumor size. Seven terminal subgroups were formed, with an overall misclassification rate of 16%.

Conclusions

These analyses demonstrated that a Ki-67-protein-based tumor proliferation index appeared as an independent prognostic variable that was consistently applied by the CART algorithm to classify patients into groups with similar clinical features and survival.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Sobin LH. TNM: evolution and relation to other prognostic factors. Semin Surg Oncol 2003; 21:3–7PubMedCrossRef Sobin LH. TNM: evolution and relation to other prognostic factors. Semin Surg Oncol 2003; 21:3–7PubMedCrossRef
2.
Zurück zum Zitat Compton CC. Colorectal carcinoma: diagnostic, prognostic, and molecular features. Mod Pathol 2003; 16:376–88PubMedCrossRef Compton CC. Colorectal carcinoma: diagnostic, prognostic, and molecular features. Mod Pathol 2003; 16:376–88PubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Nicholl ID, Dunlop MG. Molecular markers of prognosis in colorectal cancer. J Natl Cancer Inst 1999; 91:1267–9PubMedCrossRef Nicholl ID, Dunlop MG. Molecular markers of prognosis in colorectal cancer. J Natl Cancer Inst 1999; 91:1267–9PubMedCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Ludwig JA, Weinstein JN. Biomarkers in cancer staging, prognosis and treatment selection. Nat Rev Cancer 2005; 5:845–56PubMedCrossRef Ludwig JA, Weinstein JN. Biomarkers in cancer staging, prognosis and treatment selection. Nat Rev Cancer 2005; 5:845–56PubMedCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Valera V, Yokoyama N, Walter B, Okamoto H, Suda T, Hatakeyama K. Clinical significance of Ki-67 proliferation index in disease progression and prognosis of patients with resected colorectal carcinoma. Br J Surg 2005; 92:1002–7PubMedCrossRef Valera V, Yokoyama N, Walter B, Okamoto H, Suda T, Hatakeyama K. Clinical significance of Ki-67 proliferation index in disease progression and prognosis of patients with resected colorectal carcinoma. Br J Surg 2005; 92:1002–7PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Lemon SC, Roy J, Clark MA, Friedmann PD, Rakowski W. Classification and regression tree analysis in public health: methodological review and comparison with logistic regression. Ann Behav Med 2003; 26:172–81PubMedCrossRef Lemon SC, Roy J, Clark MA, Friedmann PD, Rakowski W. Classification and regression tree analysis in public health: methodological review and comparison with logistic regression. Ann Behav Med 2003; 26:172–81PubMedCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Segal MR, Bloch DA. A comparison of estimated proportional hazards models and regression trees. Stat Med 1989; 8:539–50PubMedCrossRef Segal MR, Bloch DA. A comparison of estimated proportional hazards models and regression trees. Stat Med 1989; 8:539–50PubMedCrossRef
8.
Zurück zum Zitat LeBlanc M, Crowley J. A review of tree-based prognostic models. Cancer Treat Res 1995; 75:113–24PubMed LeBlanc M, Crowley J. A review of tree-based prognostic models. Cancer Treat Res 1995; 75:113–24PubMed
9.
Zurück zum Zitat LeBlanc M. Tree-based methods for prognostic stratification. In: Crowley J ed, Handbook of statistics in clinical oncology. New York: Marcel Dekker (2002) pp 457–72 LeBlanc M. Tree-based methods for prognostic stratification. In: Crowley J ed, Handbook of statistics in clinical oncology. New York: Marcel Dekker (2002) pp 457–72
10.
Zurück zum Zitat Gordon L, Olshen RA. Tree-structured survival analysis. Cancer Treat Rep 1985; 69:1065–9PubMed Gordon L, Olshen RA. Tree-structured survival analysis. Cancer Treat Rep 1985; 69:1065–9PubMed
11.
Zurück zum Zitat Segal MR. Features of tree-structured survival analysis. Epidemiology 1997; 8:344–6PubMed Segal MR. Features of tree-structured survival analysis. Epidemiology 1997; 8:344–6PubMed
12.
Zurück zum Zitat Eschrich S, Yang I, Bloom G, et al. Molecular staging for survival prediction of colorectal cancer patients. J Clin Oncol 2005; 23:3526–35PubMedCrossRef Eschrich S, Yang I, Bloom G, et al. Molecular staging for survival prediction of colorectal cancer patients. J Clin Oncol 2005; 23:3526–35PubMedCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Horton JK, Tepper JE. Staging of colorectal cancer: past, present, and future. Clin Colorectal Cancer 2005; 4:302–12PubMedCrossRef Horton JK, Tepper JE. Staging of colorectal cancer: past, present, and future. Clin Colorectal Cancer 2005; 4:302–12PubMedCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Chen YT, Henk MJ, Carney KJ, et al. Prognostic significance of tumor markers in colorectal cancer patients: DNA index, S-phase fraction, p53 expression, and Ki-67 index. J Gastrointest Surg 1997; 1:266–73PubMedCrossRef Chen YT, Henk MJ, Carney KJ, et al. Prognostic significance of tumor markers in colorectal cancer patients: DNA index, S-phase fraction, p53 expression, and Ki-67 index. J Gastrointest Surg 1997; 1:266–73PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Daidone MG, Costa A, Silvestrini R. Cell proliferation markers in human solid tumors: assessing their impact in clinical oncology. Methods Cell Biol 2001; 64:359–84PubMedCrossRef Daidone MG, Costa A, Silvestrini R. Cell proliferation markers in human solid tumors: assessing their impact in clinical oncology. Methods Cell Biol 2001; 64:359–84PubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Evan GI, Vousden KH. Proliferation, cell cycle and apoptosis in cancer. Nature 2001; 411:342–8PubMedCrossRef Evan GI, Vousden KH. Proliferation, cell cycle and apoptosis in cancer. Nature 2001; 411:342–8PubMedCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Iacopetta B. A biological perspective on the selection of stage II colorectal cancer patients for adjuvant chemotherapy. Ann Oncol 2002; 13:1510PubMedCrossRef Iacopetta B. A biological perspective on the selection of stage II colorectal cancer patients for adjuvant chemotherapy. Ann Oncol 2002; 13:1510PubMedCrossRef
18.
Zurück zum Zitat Hess KR, Abbruzzese MC, Lenzi R, Raber MN, Abbruzzese JL. Classification and regression tree analysis of 1000 consecutive patients with unknown primary carcinoma. Clin Cancer Res 1999; 5:3403–10PubMed Hess KR, Abbruzzese MC, Lenzi R, Raber MN, Abbruzzese JL. Classification and regression tree analysis of 1000 consecutive patients with unknown primary carcinoma. Clin Cancer Res 1999; 5:3403–10PubMed
19.
Zurück zum Zitat Averbook BJ, Fu P, Rao JS, Mansour EG. A long-term analysis of 1018 patients with melanoma by classic Cox regression and tree-structured survival analysis at a major referral center: Implications on the future of cancer staging. Surgery 2002; 132:589–602 [Discussion 02–4]PubMedCrossRef Averbook BJ, Fu P, Rao JS, Mansour EG. A long-term analysis of 1018 patients with melanoma by classic Cox regression and tree-structured survival analysis at a major referral center: Implications on the future of cancer staging. Surgery 2002; 132:589–602 [Discussion 02–4]PubMedCrossRef
20.
Zurück zum Zitat Garzotto M, Beer TM, Hudson RG, et al. Improved detection of prostate cancer using classification and regression tree analysis. J Clin Oncol 2005; 23:4322–9PubMedCrossRef Garzotto M, Beer TM, Hudson RG, et al. Improved detection of prostate cancer using classification and regression tree analysis. J Clin Oncol 2005; 23:4322–9PubMedCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Zlobec I, Steele R, Nigam N, Compton CC. A predictive model of rectal tumor response to preoperative radiotherapy using classification and regression tree methods. Clin Cancer Res 2005; 11:5440–3PubMedCrossRef Zlobec I, Steele R, Nigam N, Compton CC. A predictive model of rectal tumor response to preoperative radiotherapy using classification and regression tree methods. Clin Cancer Res 2005; 11:5440–3PubMedCrossRef
22.
Zurück zum Zitat Jin H, Lu Y, Harris ST, et al. Classification algorithms for hip fracture prediction based on recursive partitioning methods. Med Decis Making 2004; 24:386–98PubMedCrossRef Jin H, Lu Y, Harris ST, et al. Classification algorithms for hip fracture prediction based on recursive partitioning methods. Med Decis Making 2004; 24:386–98PubMedCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Baquerizo A, Anselmo D, Shackleton C, et al. Phosphorus ans an early predictive factor in patients with acute liver failure. Transplantation 2003; 75:2007–14PubMedCrossRef Baquerizo A, Anselmo D, Shackleton C, et al. Phosphorus ans an early predictive factor in patients with acute liver failure. Transplantation 2003; 75:2007–14PubMedCrossRef
24.
Zurück zum Zitat Fonarow GC, Adams KF, Jr, Abraham WT, Yancy CW, Boscardin WJ. Risk stratification for in-hospital mortality in acutely decompensated heart failure: classification and regression tree analysis. JAMA 2005; 293:572–80PubMedCrossRef Fonarow GC, Adams KF, Jr, Abraham WT, Yancy CW, Boscardin WJ. Risk stratification for in-hospital mortality in acutely decompensated heart failure: classification and regression tree analysis. JAMA 2005; 293:572–80PubMedCrossRef
25.
Zurück zum Zitat Rovlias A, Kotsou S. Classification and regression tree for prediction of outcome after severe head injury using simple clinical and laboratory variables. J Neurotrauma 2004; 21:886–93. PubMedCrossRef Rovlias A, Kotsou S. Classification and regression tree for prediction of outcome after severe head injury using simple clinical and laboratory variables. J Neurotrauma 2004; 21:886–93. PubMedCrossRef
Metadaten
Titel
Prognostic Groups in Colorectal Carcinoma Patients Based on Tumor Cell Proliferation and Classification and Regression Tree (CART) Survival Analysis
verfasst von
Vladimir A. Valera, MD, PhD
Beatriz A. Walter , MD, PhD
Naoyuki Yokoyama, MD, PhD
Yu Koyama, MD, PhD
Tsuneo Iiai, MD, PhD
Haruhiko Okamoto, MD, PhD
Katsuyoshi Hatakeyama, MD, PhD, FACS
Publikationsdatum
01.01.2007
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Annals of Surgical Oncology / Ausgabe 1/2007
Print ISSN: 1068-9265
Elektronische ISSN: 1534-4681
DOI
https://doi.org/10.1245/s10434-006-9145-2

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2007

Annals of Surgical Oncology 1/2007 Zur Ausgabe

Mehr Frauen im OP – weniger postoperative Komplikationen

21.05.2024 Allgemeine Chirurgie Nachrichten

Ein Frauenanteil von mindestens einem Drittel im ärztlichen Op.-Team war in einer großen retrospektiven Studie aus Kanada mit einer signifikanten Reduktion der postoperativen Morbidität assoziiert.

„Übersichtlicher Wegweiser“: Lauterbachs umstrittener Klinik-Atlas ist online

17.05.2024 Klinik aktuell Nachrichten

Sie sei „ethisch geboten“, meint Gesundheitsminister Karl Lauterbach: mehr Transparenz über die Qualität von Klinikbehandlungen. Um sie abzubilden, lässt er gegen den Widerstand vieler Länder einen virtuellen Klinik-Atlas freischalten.

Was nützt die Kraniektomie bei schwerer tiefer Hirnblutung?

17.05.2024 Hirnblutung Nachrichten

Eine Studie zum Nutzen der druckentlastenden Kraniektomie nach schwerer tiefer supratentorieller Hirnblutung deutet einen Nutzen der Operation an. Für überlebende Patienten ist das dennoch nur eine bedingt gute Nachricht.

Klinikreform soll zehntausende Menschenleben retten

15.05.2024 Klinik aktuell Nachrichten

Gesundheitsminister Lauterbach hat die vom Bundeskabinett beschlossene Klinikreform verteidigt. Kritik an den Plänen kommt vom Marburger Bund. Und in den Ländern wird über den Gang zum Vermittlungsausschuss spekuliert.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.